板块构造理论虽然能很好地诠释板间火山的成因，但难以解释远离板块边界的板内火山的成因?；笨死爸醒窃焐酱植脊惴旱男律鹕剑恢笔前迥诨鹕匠梢虻难芯咳鹊?，前人提出了西太平洋板片俯冲滞留脱水形成的大地幔楔环境、岩石圈拆沉引起的软流圈物质上涌、地幔柱上升等模式。本研究试图通过刻画穿透不同火山的远震体波衰减特征，为火山成因研究提供深部衰减结构约束。

利用2010-2015布设在华北克拉通和中亚造山带的宽频带流动台阵记录到的38个深源远震波形数据，采用时间域波形匹配法，计算了共计829条P波震相的相对衰减dt*，获得了研究区上地幔衰减结构的横向变化特征。

研究显示（图1），对照稳定的鄂尔多斯块体观测到的弱衰减异常，大同火山、中戈壁火山、巴斯奥博火山等火山观测到强衰减异常，大部分区域dt*值与50-200 km深度速度结构呈较强的负相关，而与50 km深度之上或200 km之下速度结构呈现弱相关乃至几乎不相关；对比上述存在强衰减异常的火山区，锡林浩特-阿巴嘎火山群地区观测到与鄂尔多斯块体相当的低衰减值，且该火山区dt*值与100-200 km深度内速度结构呈现较强正相关。研究区软流圈Qp介于95-200之间，与全球平均的软流圈Qp值相近，没有表现出显著异常的软流圈环境。

通过综合分析，我们认为锡林浩特火山群起始熔融深度更深，熔体可能与俯冲滞留的西太平洋板片的脱水作用有关，研究区其它火山的岩浆源自赋存于正常软流圈的熔体，熔体在岩石圈减薄部位沿着局部断裂带上涌喷发形成火山（图2），研究结果支持前人岩石地球化学研究关于火山喷发物成分差异反映岩浆不同起始熔融深度的观点。

图1 二维dt*分布（a）及其不确定性（b），黑色三角、圆及正方形分别为不同项目资助的流动地震观测台站，粉色三角为新生代火山，LA、HA分别代表弱衰减和强衰减。

图2 研究区板内火山成因机制卡通图，右图剖面如左图N型黑线所示，红色三角为火山，细黑线、粗黑线分别为地表地形、LAB深度示意，红色细箭头为火山上升岩浆示意。

研究成果详见：Liu, H., Byrnes, J. S., Bezada, M., Wu, Q., Pei, S., & He, J. 2022， Variable depths of magma genesis in the North China Craton and Central Asian Orogenic Belt inferred from teleseismic P wave attenuation. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127, e2021JB022439. https://doi.org/10.1029/2021JB022439。

本研究首次获得华北克拉通及中亚造山带的远震体波衰减模型，根据地震波衰减特征，提出了研究区板内火山成因的新观点：锡林浩特-阿巴嘎火山群存在厚度介于100-150km的岩石圈，其岩浆可能与西太平洋板块俯冲滞留脱水有关，其他火山的岩石圈厚度<100 km，岩浆源自软流圈的熔体。

地震波衰减成像能够为壳幔结构研究提供除地震波速度成像和间断面结构成像外的数据，为孕震环境、火山成因等研究提供重要约束，深化地球内部动力学过程的认识。

【作者简介】

刘翰林，男，1992年生，博士后，主要从事地震体波衰减成像研究工作，email：lhlgeoph@outlook.com；

吴庆举，男，1966年生，研究员，主要从事地震学、地球内部结构以及地球动力学研究工作，email：wuqj@cea-igp.ac.cn。